Процеси пароутворення при охолодженні мініатюрних радіоелектронних пристроїв

Ключові слова: тепловіддача, мікрошар рідини, поверхня малого розміру, парова бульбашка, процес пароутворення, кипіння

Анотація

Проведено експериментальні дослідження процесу виникнення та зростання парової бульбашки при кипінні у великому об’ємі на поверхні малого розміру діаметром від 0,4 до 5,0 мм. Показано, що основним фактором підвищення інтенсифікації тепловіддачі є випаровування мікрошару рідини під паровою бульбашкою. Отримано залежність пульсації температури поверхні від значень відривного діаметра парових бульбашок.

Посилання

Moore F. D., Mesler R. B. The measurement of rapid surface fluctuations during nucleate boiling of water, AIChE Journal, 1961, no. 7, iss. 5, рр. 620 – 624. https://doi.org/10.1002/aic.690070418

Rogers T.F., Mesler R.B. An experimental study of surface cooling by bubbles during nucleate boiling of water. AIChE Journal, 1964, vol. 10, iss. 5, pp. 656 – 660. https://doi.org/10.1002/aic.690100516.

Tolubinskiy V.I. Teploobmen pri kipenii [Heat exchange during boiling]. Kyiv: Nauk. Dumka, 1980. 316 p. (Rus)

Katto Y., Takahashi S., Yokoya S. Law of micro-liquid-layer formation between a growing bubble and a solid surface with a special reference to nucleate boiling. Bulletin of the JSME, 1973, vol. 16, iss. 97, pp. 1066 – 1074. https://doi.org/10.1299/jsme1958.16.1066

Jawurek H.H. Simultaneous determination of microlayer geometry and bubble growth in nucleate boiling. Int. Journal Heat and Mass Transfer, 1969, vol. 12, no. 8, pp. 843 – 848. https://doi.org/10.1016/0017-9310(69)90151-3

Cooper M.G. The microlayer and bubble growth in nucleate pool boiling. Int. Journal Heat and Mass Transfer, 1969, vol. 12, iss. 8, pp. 914 – 917. https://doi.org/10.1016/0017-9310(69)90155-0

Cooper M.G., Lloyd A.J.P. The microlayer in nucleate pool boiling. Int. Journal Heat and Mass Transfer, 1969, vol. 12, iss. 8, pp. 895 – 913. https://doi.org/10.1016/0017-9310(69)90154-9

Smirnov G.F. Calculation of the ‘initial’ thickness of the ‘microlayer’ during bubble boiling. J. Engng Phys., 1975, vol. 28, no. 3, pp. 369 – 374. https://doi.org/10.1007/BF00862021

Zhang Xi., El Mellas Is., Andreini N., Magnini M. The microlayer and force balance of bubbles growing on solid in nucleate boiling. International Journal of Multiphase Flow, 2025, vol. 183, 105049. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2024.105049

Zhang Xi., El Mellas Is., Magnini M. Predicting initial microlayer thickness in nucleate boiling using Landau – Levich theory. Journal of Fluid Mechanics, 2024, vol. 997, А44. http://dx.doi.org/10.1017/jfm.2024.559

Utaka Y., Kashiwabara Y., Ozaki M. Microlayer structure in nucleate boiling of water and ethanol at atmospheric pressure. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2013, vol. 57, pp. 222 – 230. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.10.031

Zhang X., Nikolayev V. S. Dewetting acceleration by evaporation. Journal of Fluid Mechanics, 2022, vol. 948, A49. https://doi.org/10.1017/jfm.2022.725

Urbano A., Tanguy S., Huber G., Colin C. Direct numerical simulation of nucleate boiling in micro-layer regime. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2018, vol. 123, pp. 1128 – 1137. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.02.104

Kravets V.Yu. Heat transfer processes in miniature evaporation-condensation cooling systems. Kyiv: Interservice, 2023. 204 p. Available: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/6711

Опубліковано
2025-06-30
Як цитувати
Кравець, В., Чикало, В., & Шевель, Є. (2025). Процеси пароутворення при охолодженні мініатюрних радіоелектронних пристроїв. Технологія та конструювання в електронній апаратурі, (1–2), 57-63. https://doi.org/10.15222/TKEA2025.1-2.57